본 연구에서는 유류오염토양의 생물학적 복원을 위한 미생물 제제를 개발하고, 개발된 제제를 이용하여 디젤로 오염된 오염토양의 생물학적 처리를 위해 최적운전조건을 찾고자 하였으며, 실제 유류에 의해 오염된 토양에 생물학적 복원 기술의 적용을 위한 최적공정조건을 조사하기 위하여 개발된 미생물 제제를 이용하여 유류오염토양의 복원효율을 비교하였다.
유류오염토양의 생물학적 처리를 위하여 사용된 균주는 실험실에서 개발된 Pseudomonas sp. Y5K2 균주와 Pseudomonas aeruginosa D2D2 균주를 사용하였다. 미생물 균주의 안정성을 시험하기 위하여 장기간 보관이 가능하고 유류분해능이 수월한 미생물 제제의 담체를 선정하였다. 또한, 숙성된 미생물 담체로써 퇴비, ...
본 연구에서는 유류오염토양의 생물학적 복원을 위한 미생물 제제를 개발하고, 개발된 제제를 이용하여 디젤로 오염된 오염토양의 생물학적 처리를 위해 최적운전조건을 찾고자 하였으며, 실제 유류에 의해 오염된 토양에 생물학적 복원 기술의 적용을 위한 최적공정조건을 조사하기 위하여 개발된 미생물 제제를 이용하여 유류오염토양의 복원효율을 비교하였다.
유류오염토양의 생물학적 처리를 위하여 사용된 균주는 실험실에서 개발된 Pseudomonas sp. Y5K2 균주와 Pseudomonas aeruginosa D2D2 균주를 사용하였다. 미생물 균주의 안정성을 시험하기 위하여 장기간 보관이 가능하고 유류분해능이 수월한 미생물 제제의 담체를 선정하였다. 또한, 숙성된 미생물 담체로써 퇴비, silicon dioxide, celite, 그리고, 퇴비와 일반 광물질이 혼합된 분말 형태의 제제 등을 개발하여 유류분해용 미생물 제제 담체로써의 성능 및 분해율에 대하여 실험하였다. 분말형태의 미생물 제제는 16주간 보관되었고, 보관 1, 2, 4, 8, 16주를 보관 기간으로 하여 장기간 보관 가능성에 대해 조사하기 위하여 제제의 안정성 및 분해율을 모니터링한 결과, 보관 16주동안 70% 이상의 꾸준한 분해율을 나타내었고, 그 중, 사용된 퇴비형 제제의 경우에는 유류분해 균주를 접종하지 않아도 80%이상의 높은 분해율을 나타내었다.
미생물 제제를 첨가한 유류오염토양에서의 처리에 있어 처리시간이 경과됨에 따라 유류분해 미생물의 활성에 의하여 초기 급속한 분해속도와 미생물의 증식속도를 나타내었으나, 일정 시간이 경과한 후에는 미생물의 활성에 이용될 에너지원의 고갈로 인하여 유류분해 속도가 점차 느려지는 감소현상을 나타내었고, 미생물의 증식의 경우 일정기간 증식이 진행되다가 다시 사멸하는 경향을 나타내었다.
미생물 제제를 이용한 유류오염토양의 생물학적 처리에 있어 토양내 존재하는 수분량과 반응 온도, 무기영양염류의 첨가 등 다양한 운전인자에 따라 30~40% 이상의 분해율에 차이를 나타내었다. 수행된 실험을 통한 결과에서 미생물 제제를 이용한 생물학적 복원을 위하여 가장 적정한 함수율은 50~60%로 나타났으며, 25℃에서 30℃사이의 온도에서 가장 높은 70~80%의 분해효율을 나타내는 것으로 나타났다. 또한, 디젤로 오염된 토양의 초기 농도는 5%(w-diesel/w-soil)이하에서 가장 빠른 분해속도를 나타내었고, 미생물 제제의 첨가량이 3~5%(w-matrix/w-soil)일 때 가장 경제적으로 복원 가능한 첨가량으로 나타났다. 오염된 토양에 무기영양염류의 첨가는 미생물의 활성 및 성장에 부족한 영양분을 공급함으로 인해서 처리속도와 분해효과가 10~20%이상 가속되는 효과를 얻을 수 있었다.
개발된 미생물 제제의 오염된 토양현장적용에 있어 생물학적 정화효율을 높이기 위하여 첨가된 미생물의 활성에 필요한 최적운전조건을 찾기 위하여 반응기간동안 손실되는 수분을 공급하는 공급주기와 미생물 활성에 영향을 줄 수 있는 공기의 공급주기를 조사하였다. 수분과 공기의 공급은 1일과 2일을 주기로 하는 것도 빠른 분해효율을 나타났으나, 3일을 주기로 하여 공급하는 것이 경제적으로 가장 효율적인 것으로 나타났고, 공급하지 않았을 경우보다 약 400(mg/kg-day)정도 더 빠른 분해속도를 나타내었다.
실제 유류로 오염된 토양의 생물학적 복원 가능성을 알아보기 위하여 만성적으로 오염된 토양에 개발된 미생물 제제를 첨가시켜 주었을 때, 60,000ppm 이상의 초기 오염농도가 반응 5주후에는 1,300ppm까지 낮아지는 것으로 보아 개발된 미생물 제제를 이용한 생물학적 복원이 가능한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 유류오염토양의 생물학적 복원을 위한 미생물 제제를 개발하고, 개발된 제제를 이용하여 디젤로 오염된 오염토양의 생물학적 처리를 위해 최적운전조건을 찾고자 하였으며, 실제 유류에 의해 오염된 토양에 생물학적 복원 기술의 적용을 위한 최적공정조건을 조사하기 위하여 개발된 미생물 제제를 이용하여 유류오염토양의 복원효율을 비교하였다.
유류오염토양의 생물학적 처리를 위하여 사용된 균주는 실험실에서 개발된 Pseudomonas sp. Y5K2 균주와 Pseudomonas aeruginosa D2D2 균주를 사용하였다. 미생물 균주의 안정성을 시험하기 위하여 장기간 보관이 가능하고 유류분해능이 수월한 미생물 제제의 담체를 선정하였다. 또한, 숙성된 미생물 담체로써 퇴비, silicon dioxide, celite, 그리고, 퇴비와 일반 광물질이 혼합된 분말 형태의 제제 등을 개발하여 유류분해용 미생물 제제 담체로써의 성능 및 분해율에 대하여 실험하였다. 분말형태의 미생물 제제는 16주간 보관되었고, 보관 1, 2, 4, 8, 16주를 보관 기간으로 하여 장기간 보관 가능성에 대해 조사하기 위하여 제제의 안정성 및 분해율을 모니터링한 결과, 보관 16주동안 70% 이상의 꾸준한 분해율을 나타내었고, 그 중, 사용된 퇴비형 제제의 경우에는 유류분해 균주를 접종하지 않아도 80%이상의 높은 분해율을 나타내었다.
미생물 제제를 첨가한 유류오염토양에서의 처리에 있어 처리시간이 경과됨에 따라 유류분해 미생물의 활성에 의하여 초기 급속한 분해속도와 미생물의 증식속도를 나타내었으나, 일정 시간이 경과한 후에는 미생물의 활성에 이용될 에너지원의 고갈로 인하여 유류분해 속도가 점차 느려지는 감소현상을 나타내었고, 미생물의 증식의 경우 일정기간 증식이 진행되다가 다시 사멸하는 경향을 나타내었다.
미생물 제제를 이용한 유류오염토양의 생물학적 처리에 있어 토양내 존재하는 수분량과 반응 온도, 무기영양염류의 첨가 등 다양한 운전인자에 따라 30~40% 이상의 분해율에 차이를 나타내었다. 수행된 실험을 통한 결과에서 미생물 제제를 이용한 생물학적 복원을 위하여 가장 적정한 함수율은 50~60%로 나타났으며, 25℃에서 30℃사이의 온도에서 가장 높은 70~80%의 분해효율을 나타내는 것으로 나타났다. 또한, 디젤로 오염된 토양의 초기 농도는 5%(w-diesel/w-soil)이하에서 가장 빠른 분해속도를 나타내었고, 미생물 제제의 첨가량이 3~5%(w-matrix/w-soil)일 때 가장 경제적으로 복원 가능한 첨가량으로 나타났다. 오염된 토양에 무기영양염류의 첨가는 미생물의 활성 및 성장에 부족한 영양분을 공급함으로 인해서 처리속도와 분해효과가 10~20%이상 가속되는 효과를 얻을 수 있었다.
개발된 미생물 제제의 오염된 토양현장적용에 있어 생물학적 정화효율을 높이기 위하여 첨가된 미생물의 활성에 필요한 최적운전조건을 찾기 위하여 반응기간동안 손실되는 수분을 공급하는 공급주기와 미생물 활성에 영향을 줄 수 있는 공기의 공급주기를 조사하였다. 수분과 공기의 공급은 1일과 2일을 주기로 하는 것도 빠른 분해효율을 나타났으나, 3일을 주기로 하여 공급하는 것이 경제적으로 가장 효율적인 것으로 나타났고, 공급하지 않았을 경우보다 약 400(mg/kg-day)정도 더 빠른 분해속도를 나타내었다.
실제 유류로 오염된 토양의 생물학적 복원 가능성을 알아보기 위하여 만성적으로 오염된 토양에 개발된 미생물 제제를 첨가시켜 주었을 때, 60,000ppm 이상의 초기 오염농도가 반응 5주후에는 1,300ppm까지 낮아지는 것으로 보아 개발된 미생물 제제를 이용한 생물학적 복원이 가능한 것으로 나타났다.
In order to study the development of microbial additives for the bioremediation of oil contaminated soil, physicochemical and microbiological factors, and optimum operating conditions were investigated in freshly contaminated soil. To improve the rate and extent of conversion by microbial additives,...
In order to study the development of microbial additives for the bioremediation of oil contaminated soil, physicochemical and microbiological factors, and optimum operating conditions were investigated in freshly contaminated soil. To improve the rate and extent of conversion by microbial additives, environmental factors for oil degrading microorganism in oil degradation were studied.
Diesel was more degraded in the presence of microbial additives using diesel degrading strains(about 80%) than in natural soil(about 55%). Investigation of bioremediation was conducted with a microbial additives using Pseudomonas sp. Y5K2, and Pseudomonas aeruginosa D2D2. The matrix selected for the development of microbial additive to oil degrading were silicon dioxide, celite, humus, and mixed form of matrix with humus. The storage was over 16 weeks. Within approximately a week, almost 81% of the diesel was removed in the contaminated soil with microbial additives, compared to 25% or less in soil without the additives.
The rate of total petroleum hydrocarbon(TPH) degradation decreased as time passed and the pattern of TPH degradation was likely to be the logarithmic decay. After the rate of TPH degradation was accelerated for 4days, the specific removal rate was decreased.
The effects of the supplement of inorganic nutrient, temperature, compost, water addition, and microbial additives to complex microorganism were analyzed in order to optimize and maximize the exponential degrading step.
According to the results, in the degradation of TPH in contaminated soil, fertilizer addition, water content and temperature seemed to be the most important microbiological factors. Optimal condition for oil conversion was summarized as follow; 1)moisture content in soil : 50~60% of WHC, 2)temperature : from 25 to 30℃, 3)inoculum size of microbial additives : 3~5%(w/w), 4)addition of inorganic fertilizer. In the optimal condition, the rate of diesel degradation was over 80% of the initial diesel concentration after 7 days. Every 3days, mixing for aeration and water addition for recovery of moisture in contaminated soil accelerated diesel degradation rate most effectively and economically.
Application of developed microbial additives in soil of oil contaminated for a long time was possible to bioremediation. Initial oil concentration decreased from 69,000mg-TPH/kg-soil to 1,300mg-TPH/kg-soil and 2,200mg-TPH/kg-soil using H-1 and MA-1, respectively.
In order to study the development of microbial additives for the bioremediation of oil contaminated soil, physicochemical and microbiological factors, and optimum operating conditions were investigated in freshly contaminated soil. To improve the rate and extent of conversion by microbial additives, environmental factors for oil degrading microorganism in oil degradation were studied.
Diesel was more degraded in the presence of microbial additives using diesel degrading strains(about 80%) than in natural soil(about 55%). Investigation of bioremediation was conducted with a microbial additives using Pseudomonas sp. Y5K2, and Pseudomonas aeruginosa D2D2. The matrix selected for the development of microbial additive to oil degrading were silicon dioxide, celite, humus, and mixed form of matrix with humus. The storage was over 16 weeks. Within approximately a week, almost 81% of the diesel was removed in the contaminated soil with microbial additives, compared to 25% or less in soil without the additives.
The rate of total petroleum hydrocarbon(TPH) degradation decreased as time passed and the pattern of TPH degradation was likely to be the logarithmic decay. After the rate of TPH degradation was accelerated for 4days, the specific removal rate was decreased.
The effects of the supplement of inorganic nutrient, temperature, compost, water addition, and microbial additives to complex microorganism were analyzed in order to optimize and maximize the exponential degrading step.
According to the results, in the degradation of TPH in contaminated soil, fertilizer addition, water content and temperature seemed to be the most important microbiological factors. Optimal condition for oil conversion was summarized as follow; 1)moisture content in soil : 50~60% of WHC, 2)temperature : from 25 to 30℃, 3)inoculum size of microbial additives : 3~5%(w/w), 4)addition of inorganic fertilizer. In the optimal condition, the rate of diesel degradation was over 80% of the initial diesel concentration after 7 days. Every 3days, mixing for aeration and water addition for recovery of moisture in contaminated soil accelerated diesel degradation rate most effectively and economically.
Application of developed microbial additives in soil of oil contaminated for a long time was possible to bioremediation. Initial oil concentration decreased from 69,000mg-TPH/kg-soil to 1,300mg-TPH/kg-soil and 2,200mg-TPH/kg-soil using H-1 and MA-1, respectively.
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